Розробка драйверів

PX4 device drivers are based on the Device framework.

Створення драйвера

PX4 almost exclusively consumes data from uORB. Драйвери для поширених типів периферійних пристроїв повинні публікувати правильні повідомлення uORB (наприклад: гіроскоп, акселерометр, датчики тиску тощо).

The best approach for creating a new driver is to start with a similar driver as a template (see src/drivers).

INFO

More detailed information about working with specific I/O buses and sensors may be available in Sensor and Actuator Buses section.

INFO

Publishing the correct uORB topics is the only pattern that drivers must follow.

Архітектура ядра

PX4 is a reactive system and uses uORB publish/subscribe to transport messages. Файлові дескриптори не потрібні або не використовуються для основної роботи системи. Використовуються дві основні API:

• Система публікації/підписки, яка має файлову, мережеву або загальну пам'ять, залежно від системи, на якій працює PX4.
• Глобальний реєстр пристроїв, який можна використовувати для переліку пристроїв та отримання/налаштування їх конфігурації. Це може бути простий зв'язаний список або схема файлової системи.

Ідентифікатори пристрою(ID)

PX4 використовує ідентифікатори пристроїв для постійної ідентифікації окремих сенсорів у всій системі. Ці ідентифікатори зберігаються в параметрах конфігурації та використовуються для відповідності значень калібрування сенсора, а також для визначення того, який сенсор зареєстрований в якому записі журналу.

The order of sensors (e.g. if there is a /dev/mag0 and an alternate /dev/mag1) does not determine priority - the priority is instead stored as part of the published uORB topic.

Приклад декодування

Для прикладу трьох магнітометрів у системі використовуйте журнал польотів (.px4log) для вивантаження параметрів. The three parameters encode the sensor IDs and MAG_PRIME identifies which magnetometer is selected as the primary sensor. Кожен MAGx_ID є 24-бітним числом і повинен бути доповнений зліва нулями для ручного декодування.

CAL_MAG0_ID = 73225.0
CAL_MAG1_ID = 66826.0
CAL_MAG2_ID = 263178.0
CAL_MAG_PRIME = 73225.0

This is the external HMC5983 connected via I2C, bus 1 at address 0x1E: It will show up in the log file as IMU.MagX.

# device ID 73225 in 24-bit binary:
00000001  00011110  00001 001

# decodes to:
HMC5883   0x1E    bus 1 I2C

Це внутрішній HMC5983, підключений через SPI, шина 1, слот вибору slave 5. It will show up in the log file as IMU1.MagX.

# device ID 66826 in 24-bit binary:
00000001  00000101  00001 010

# decodes to:
HMC5883   dev 5   bus 1 SPI

І це внутрішній магнітометр MPU9250, підключений через SPI, шина 1, слот вибору slave 4. It will show up in the log file as IMU2.MagX.

# device ID 263178 in 24-bit binary:
00000100  00000100  00001 010

#decodes to:
MPU9250   dev 4   bus 1 SPI

Кодування ID пристрою

Ідентифікатор пристрою - це 24-бітове число відповідно до цього формату. Зверніть увагу, що перші поля - це молодші біти у наведеному вище прикладі декодування.

struct DeviceStructure {
  enum DeviceBusType bus_type : 3;
  uint8_t bus: 5;    // which instance of the bus type
  uint8_t address;   // address on the bus (eg. I2C address)
  uint8_t devtype;   // device class specific device type
};

The bus_type is decoded according to:

enum DeviceBusType {
  DeviceBusType_UNKNOWN = 0,
  DeviceBusType_I2C     = 1,
  DeviceBusType_SPI     = 2,
  DeviceBusType_UAVCAN  = 3,
};

and devtype is decoded according to:

#define DRV_MAG_DEVTYPE_HMC5883  0x01
#define DRV_MAG_DEVTYPE_LSM303D  0x02
#define DRV_MAG_DEVTYPE_ACCELSIM 0x03
#define DRV_MAG_DEVTYPE_MPU9250  0x04
#define DRV_ACC_DEVTYPE_LSM303D  0x11
#define DRV_ACC_DEVTYPE_BMA180   0x12
#define DRV_ACC_DEVTYPE_MPU6000  0x13
#define DRV_ACC_DEVTYPE_ACCELSIM 0x14
#define DRV_ACC_DEVTYPE_GYROSIM  0x15
#define DRV_ACC_DEVTYPE_MPU9250  0x16
#define DRV_GYR_DEVTYPE_MPU6000  0x21
#define DRV_GYR_DEVTYPE_L3GD20   0x22
#define DRV_GYR_DEVTYPE_GYROSIM  0x23
#define DRV_GYR_DEVTYPE_MPU9250  0x24
#define DRV_RNG_DEVTYPE_MB12XX   0x31
#define DRV_RNG_DEVTYPE_LL40LS   0x32

Відлагодження

For general debugging topics see: Debugging/Logging.

Докладне ведення журналу

Drivers (and other modules) output minimally verbose logs strings by default (e.g. for PX4_DEBUG, PX4_WARN, PX4_ERR, etc.).

Log verbosity is defined at build time using the RELEASE_BUILD (default), DEBUG_BUILD (verbose) or TRACE_BUILD (extremely verbose) macros.

Change the logging level using COMPILE_FLAGS in the driver px4_add_module function (CMakeLists.txt). У наведеному нижче фрагменті коду показано необхідну зміну, щоб увімкнути налагодження на рівні DEBUG_BUILD для окремого модуля або драйвера.

px4_add_module(
	MODULE templates__module
	MAIN module

	COMPILE_FLAGS
		-DDEBUG_BUILD

	SRCS
		module.cpp
	DEPENDS
		modules__uORB
	)

TIP

Verbose logging can also be enabled on a per-file basis, by adding #define DEBUG_BUILD at the very top of a .cpp file (before any includes).